Le Centre (français) d’étude et d’expertises sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (CEREMA), a réalisé une étude montrant l’impact de la vitesse automobile sur la pollution atmosphérique. Pour un véhicule particulier, les émissions de NOx, de PM10 et de gaz à effet de serre (dont le CO2) sont minimales pour des vitesses proches de 70 km/h.
NOx
Pour un véhicule particulier moyen représentatif du parc automobile roulant en 2020, la courbe caractéristique « en U » des émissions de NOx en fonction de la vitesse montre que les émissions sont :
- minimales pour une vitesse moyenne de l’ordre de 70 km/h,
- maximales à 130 km/h, soit plus du double de la valeur minimale (et d’environ +45 % à 110 km/h),
- élevées pour des vitesses faibles, soit +35 % de la valeur minimale à 30 km/h et le double à 10 km/h.
Cependant, les tendances d’évolution du parc automobile roulant, avec des véhicules globalement moins émissifs en NOx, peuvent s’observer à travers l’aplatissement progressif de la courbe en U au cours des années, jusqu’à obtenir pour la projection du parc en 2050 une valeur minimale aux alentours de 0,1 g/km entre 20 et 70 km/h (soit 4 fois inférieure au minimum de 2020) qui croît ensuite lentement et ne double qu’aux environs de 120 km/h.
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PM
Les courbes d’émissions de particules fines en fonction de la vitesse ont les mêmes allures « en U » que celles de NOx. avec toutefois une tendance moins nette (la différence entre minimum et maximum est beaucoup plus faible).
Pour un véhicule particulier, les émissions sont minimales pour une vitesse moyenne de l’ordre de 70 km/h et maximales à grande vitesse et à faible vitesse d’à peine 11 % de plus environ. Entre 2020 et 2050, la valeur minimale d’émissions n’a diminué que de 15 % pour atteindre 45 mg/km pour un véhicule.
Gaz à effet de serre
Pour le calcul des gaz à effet de serre (GES), ont été pris en compte ceux émis par les véhicules routiers, à savoir le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O).
Pour un véhicule particulier (illustration 13), on retrouve des courbes « en U » :
- avec un minima à 70 km/h, qui passe à 60 km/h dès 2040, pour atteindre en 2050 la valeur de 88 g/km pour les émissions de CO2e et une consommation de carburant proche de 29 g/km, soit dans les deux cas une réduction du minima d’environ 40 % par rapport à celui de 2020 ;
- plutôt asymétrique jusqu’en 2040, avec des valeurs maximales à très faibles vitesses, soit par rapport à 70 km/h le double des rejets de CO2e ou de consommation de carburant à 10 km/h ou encore environ 1,3 fois à 30 km/h ;
- une quasi symétrie des courbes au-delà, avec des valeurs d’émissions proches à très faibles et très grandes vitesses, de l’ordre de +50 % par rapport au minimum en 2050.
A froid ou à chaud
Le démarrage (avec moteur) « à froid » d’un véhicule est source d’émissions supplémentaires, comparativement aux émissions que produirait dans les mêmes conditions de conduite et de circulation le moteur (et système de catalyse éventuel) en température de fonctionnement stabilisée (et donc optimisée pour la combustion, voire la catalyse), dit moteur « à chaud ».
Le moteur met environ 5 à 10 minutes à atteindre une température stabilisée, cela dépendant aussi des conditions météorologiques, le froid extérieur ayant un impact sur la montée en température. Ainsi en conditions urbaines, donc à vitesse modeste ponctuée de stops fréquents, non propices à une montée rapide de température du moteur, la part kilométrique « à froid » est donc majoritaire. En plus de 100 % « à froid », l’autre pourcentage retenu est 40 % du trajet effectué à moteur froid, ce qui peut correspondre à un trajet rural.
Les graphiques ci-après montrent qu’un trajet effectué avec un moteur « à froid » génère une surconsommation de carburant et des émissions supplémentaires par rapport à un trajet effectué avec un moteur « à chaud », particulièrement pour le CO2 avec 25 % d’émissions en plus pour un trajet 100 % à froid.
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